题目内容

18．某研究小组为比较铝和铁的金属性强弱，设计了如图1所示装置．

（1）实验时除要保证甲中温度和浸入液面下金属板的表面积相同外，溶液浓度也应该相同．
（2）实验测得产生气体的速率与时间的关系如图2所示，则t1-t2时间内速率逐渐增大的主要影响因素是A，t2-t3速率逐渐减小的主要影响因素是B．
A．温度    B．浓度  C．压强
（3）已知甲中盛有20mL 1mol/L的稀硫酸，当铁丝插入溶液中2min后，测得量筒内收集到的水折合成标准状况下H2的体积为224mL，则该时间段内反应速率v（H2SO4）=0.25 mol•L-1•min-1．

分析 （1）要比较铝和铁的金属性强弱时，实验中只有金属不同，其它条件都必须完全相同才能得出结论；
（2）温度、溶液中氢离子浓度都影响反应速率，酸和金属的置换反应是放热反应，相当于溶液温度升高，升高温度反应速率增大，根据浓度和温度对反应速率影响相对大小分析；
（3）根据H原子守恒计算反应的硫酸物质的量，再根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算硫酸反应速率．

解答 解：（1）要比较铝和铁的金属性强弱时，实验中只有金属不同，其它条件都必须完全相同才能得出结论，所以溶液的浓度也必须相同，故答案为：溶液的浓度；
（2）温度、溶液中氢离子浓度都影响反应速率，酸和金属的置换反应是放热反应，相当于溶液温度升高，升高温度反应速率增大，t1-t2时间内，温度逐渐升高而氢离子浓度逐渐降低，而速率逐渐增大，说明反应速率的主要影响因素是温度，t2-t3速率逐渐减小，说明反应速率的主要影响因素是氢离子浓度，
故答案为：A；B；
 （3）n（H2）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根据H原子守恒得参加反应的n（H2SO4）=n（H2）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，则v（H2SO4）=$\frac{\frac{0.01mol}{0.02L}}{2min}$=0.25mol/（L•min），
故答案为：0.25．

点评 本题以铁和稀硫酸的反应为载体考查性质实验方案设计，涉及反应速率计算、反应速率影响因素等知识点，为高频考点，难点是（2）题分析，要考虑温度、浓度对反应速率综合影响，题目难度不大．

练习册系列答案
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17．下列说法中，不正确的是（　　）
A．草酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．MnO2、FeCl3和CuSO4都可加快H2O2的分解速率
C．要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变
D．用稀硫酸和Zn反应制H2时，加少量CuSO4溶液对反应速率无影响
9．为验证氯气与水反应的产物并以纯净干燥的氯气为原料制取FeCl3，某同学设计了如图实验装置，A中所用试剂MnO2固体和浓盐酸．

（1）为达到实验目的，反应装置中空白部分所连接的试剂瓶从左到右顺序为CBDE或CDBE．
（2）装置B中的现象是白色沉淀；结论是氯气与水反应生成氯离子或盐酸．
装置D中的现象是先变红后褪色；结论是氯气与水反应有次氯酸生成．
（3）该装置存在安全隐患和环境污染，请在答卷的装置图上加以改进并注明所用试剂．
（4）实验室中还可以采用反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O快速制取氯气，请分析：
若反应中有6mol还原剂被氧化，则反应中转移电子的物质的量为6mol．
6．请利用下列装置及试剂组装一套装置．其流程是，先制取纯净干燥的Cl2（不收集），后验证氯气的某些性质．试回答：

（1）按气体从左向右流向将各装置依次连接起来（填接口标号）：
a  接i，j接g，f接e，d接b，c接h．
（2）A装置中的主要玻璃仪器有：酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗
（3）A装置中发生的化学反应方程式为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2+2H2O
（4）F装置中的试剂应为：饱和食盐水，作用为除Cl2中的HCl
（5）E装置中发生反应的化学方程式是Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．
（6）装置B和C中出现不同的现象证明了干燥氯气无漂白性，次氯酸有漂白性
（7）若用含有0.2mol的浓盐酸与足量的MnO2反应，制得的Cl2体积（标准状况下）总是小于1.12L的原因是随反应的进行盐酸逐渐变稀后将不再反应．
13．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），经5min后，测得D的浓度为0.5mol•L-1，C的平均反应速率是0.1mol/（L•min），且此时A的物质的量浓度为0.25mol•L-1．
求：（1）x的值是多少；
（2）B的平均反应速率；
（3）则反应开始前放入容器中A、B的物质的量．
3．乙烯是重要化工原料，其产量是一个国家石油化工发展水平的标志．请回答：
（1）在一定条件下，乙烷和乙烯都能制备氯乙烷（C2H5Cl）．
①用乙烷制备氯乙烷的化学方程式是CH3CH3+Cl2$\stackrel{光照}{→}$CH3CH2Cl+HCl，该反应的类型是取代反应．
②用乙烯制备氯乙烷的化学方程式是CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl，该反应的类型是加成反应．
比较上述两种方法，第②种方法更好．其原因是第①种方法生成的物质将是一系列混合物
第②种方法生成纯净的氯乙烷．
（2）此外，乙烯大量用来生产环氧乙烷，生产工艺主要有两种：
[工艺一]CH2═CH2+Cl2+Ca（OH）2→+CaCl2+H2O
[工艺二]2CH2═CH2+O2$\stackrel{Ag}{→}$
根据绿色化学的原则，理想的生产工艺是原子经济性好的反应，工艺一的原子利用率＜100%（填“＜”“=”或“＞”，下同）；工艺二的原子利用率=100%，因此，在实际生产中，采用工艺二更环保，更经济．
10．下列说法不正确的是（　　）
A．仅含有碳、氢元素的有机物叫烃B．甲烷是最简单的有机物
C．乙烷、丙烷均不存在同分异构体D．含碳元素的物质都是有机物
7．蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用，下式是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：Fe+NiO2+2H2O $?_{充电}^{放电}$Fe（OH）2+Ni（OH）2
下列有关对爱迪生蓄电池的推断错误的是（　　）
A．放电时，Fe作负极，发生氧化反应
B．放电时，NiO2作正极，发生还原反应
C．蓄电池的电极应浸入碱性电解质溶液中
D．充电时，充电机的正极接在该蓄电池的负极
8．把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时X和盐酸和缓地进行反应．其中反应速率最大的是（　　）
A．20mL 3mol/L 的X溶液B．20mL 2mol/L 的X溶液
C．10mL 4mol/L的X溶液D．10mL 2mol/L的X溶液

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